Nqus yog qhov chaw uas tsis muaj teeb meem. Hauv kev siv physics thiab thev naus laus zis, nws txhais tau hais tias qhov nruab nrab uas muaj roj muaj nyob rau ntawm lub siab tsawg dua atmospheric siab. Dab tsi yog cov pa roj tsawg thaum lawv pom thawj zaug?
History Pages
Lub tswv yim ntawm qhov tsis muaj dab tsi tau ua ib qho kev sib cav sib ceg rau ntau pua xyoo. Rarefied gases sim soj ntsuam cov Greek thiab Roman philosophers thaum ub. Democritus, Lucretius, lawv cov tub ntxhais kawm ntseeg: yog tias tsis muaj qhov chaw dawb ntawm lub atom, lawv txoj kev txav yuav ua tsis tau.
Aristotle thiab nws cov thwjtim tsis lees paub lub tswvyim no, hauv lawv txoj kev xav, yuav tsum tsis muaj "tsis muaj dab tsi" hauv qhov xwm txheej. Nyob rau hauv nruab nrab hnub nyoog nyob rau hauv cov teb chaws Europe, lub tswv yim ntawm "kev ntshai ntawm lub void" tau los ua qhov tseem ceeb, nws yog siv rau kev cai dab qhuas.
Lub tshuab ntawm Ancient tim Nkij teb chaws, thaum tsim cov cuab yeej siv, tau ua raws li huab cua tsis tshua muaj. Piv txwv li, cov twj tso kua dej uas ua haujlwm thaum lub tshuab nqus tsev tau tsim saum lub piston tshwm sim thaum lub sijhawm Aristotle.
Lub xeev tsis tshua muaj roj, huab cua, tau dhau los ua lub hauv paus rau kev tsim cov piston nqus tsev twj, uas tam sim no tau siv dav hauv thev naus laus zis.
Lawv tus qauv yog lub koob npe nrov piston ntawm Heron ntawm Alexandria, tsim los ntawm nwsrub tawm cov kua mis.
Nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua xya, thawj lub tshuab nqus tsev vacuum tau tsim, thiab rau xyoo tom qab, tus kws tshawb fawb German Otto von Guerick tau tswj xyuas thawj lub tshuab nqus tsev twj.
Lub piston lub tog raj kheej no yooj yim nqus cua tawm ntawm lub thawv ntim, tsim lub tshuab nqus tsev nyob ntawd. Qhov no ua rau nws muaj peev xwm kawm txog cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm lub xeev tshiab, los tshuaj xyuas nws cov khoom ua haujlwm.
Tech nqus
Hauv kev xyaum, lub xeev tsis tshua muaj roj, huab cua hu ua lub tshuab nqus tsev. Hauv cov ntim loj, nws tsis tuaj yeem tau txais lub xeev zoo li no, txij li thaum qee qhov kub ntawm cov ntaub ntawv muaj qhov tsis muaj xoom saturated vapor ntom.
Yog vim li cas rau qhov tsis tuaj yeem tau txais lub tshuab nqus tsev zoo tshaj plaws kuj yog kev sib kis ntawm cov tshuaj gaseous los ntawm iav, hlau phab ntsa ntawm cov hlab ntsha.
Nyob rau hauv me me nws yog qhov ua tau kom tau txais cov pa roj tsawg. Raws li kev ntsuas ntawm qhov tsis tshua muaj, txoj hauv kev pub dawb ntawm cov roj molecules uas sib tsoo, nrog rau cov kab loj ntawm lub nkoj siv tau siv.
Lub tshuab nqus tsev tuaj yeem suav tau tias yog roj hauv cov kav dej lossis lub nkoj uas muaj qhov ntsuas siab tsawg dua hauv qhov chaw. Lub tshuab nqus tsev tsis tshua muaj tshwm sim thaum lub atoms lossis molecules ntawm cov pa tsis sib tsoo nrog ib leeg.
Lub tshuab nqus tsev pem hauv ntej yog muab tso rau nruab nrab ntawm lub tshuab nqus tsev siab thiab cov cua hauv nruab nrab, uas tsim lub tshuab nqus tsev ua ntej. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm ib tug tom ntej txo nyob rau hauv lub siab chamber, ib tug nce nyob rau hauv txoj kev ntev ntawm gaseous hais yog pom.tshuaj.
Thaum lub siab yog los ntawm 10 -9 Pa, lub tshuab nqus tsev siab yog tsim. Nws yog cov pa roj carbon monoxide uas tsis tshua muaj siv los ua kev sim siv lub tshuab ntsuas qhov ntsuas qhov ntsuas qhov ntsuas.
Nws muaj peev xwm kom tau txais lub xeev zoo li no hauv lub qhov hws ntawm qee cov muaju txawm tias nyob ntawm huab cua siab, txij li txoj kab uas hla ntawm qhov hws yog me dua li txoj kev dawb ntawm cov khoom dawb.
Cov khoom siv nqus tsev vacuum
Lub xeev tsis tshua muaj roj tau siv rau hauv cov khoom siv hu ua lub tshuab nqus tsev twj. Getters yog siv los nqus cov pa roj thiab tau txais ib lub tshuab nqus tsev. Lub tshuab nqus tsev kuj tseem suav nrog ntau yam khoom siv uas tsim nyog los tswj thiab ntsuas lub xeev no, nrog rau kev tswj cov khoom, kom ua tiav ntau yam txheej txheem thev naus laus zis. Cov cuab yeej siv yooj yim tshaj plaws uas siv cov pa roj tsawg yog cov tshuab nqus tsev siab. Piv txwv li, cov khoom siv diffusion ua haujlwm raws li kev txav ntawm cov roj seem ntawm cov roj molecules nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm cov roj ua haujlwm. Txawm nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm lub tshuab nqus tsev zoo tagnrho, muaj me ntsis thermal tawg thaum qhov kawg kub mus txog. Qhov no piav qhia txog cov khoom tseem ceeb ntawm cov pa roj tsawg, piv txwv li, qhov pib ntawm thermal equilibrium tom qab ib lub sij hawm luv luv ntawm lub cev thiab cov phab ntsa ntawm lub tshuab nqus tsev chamber.
Rarefied monatomic gas yog ib qho zoo heev thermal insulator. Nyob rau hauv nws, kev hloov ntawm thermal zog yog nqa tawm tsuas yog nrog kev pab los ntawm hluav taws xob, thermal conductivity thiab convection tsis.raug soj ntsuam. Cov cuab yeej no yog siv rau hauv Dewar cov hlab ntsha (thermoses), uas muaj ob lub thawv, ntawm qhov muaj lub tshuab nqus tsev.
Nqus tau pom dav daim ntawv thov hauv xov tooj cua, piv txwv li, magnetrons ntawm kinescopes, microwave ncu.
Lub cev nqus tsev
Nyob rau hauv quantum physics, xws li lub xeev txhais tau hais tias hauv av (qis tshaj) lub zog lub xeev ntawm quantum teb, uas yog tus yam ntxwv los ntawm pes tsawg tus nqi ntawm quantum tooj.
Nyob hauv lub xeev no, cov pa roj monatomic tsis yog khoob kiag li. Raws li quantum txoj kev xav, cov khoom siv virtual tau tshwm sim thiab ploj mus hauv lub cev nqus tsev, uas ua rau xoom oscillations ntawm thaj teb.
Txoj kev xav, ntau lub tshuab nqus tsev sib txawv tuaj yeem tshwm sim ib txhij, uas sib txawv ntawm lub zog ceev, nrog rau lwm yam ntawm lub cev. Lub tswv yim no tau los ua lub hauv paus rau inflationary big bang theory.
False nqus tsev vacuum
Nws txhais tau tias lub xeev ntawm thaj chaw hauv quantum txoj kev xav, uas tsis yog lub xeev uas muaj lub zog tsawg kawg nkaus. Nws yog ruaj khov nyob rau hauv ib lub sij hawm. Muaj qhov ua tau ntawm "tunneling" lub xeev tsis tseeb rau hauv lub tshuab nqus tsev tiag tiag thaum qhov xav tau ntawm cov khoom tseem ceeb ntawm lub cev tau mus txog.
Outer space
Thaum tham txog qhov tsis tshua muaj roj txhais tau tias, nws yuav tsum nyob ntawm lub tswv yim ntawm "cosmic nqus tsev". Nws tuaj yeem suav tias yog ze rau lub tshuab nqus tsev, tab sis muaj nyob rau hauv lub hnub qubqhov chaw. Cov ntiaj chaw, lawv cov satellites ntuj, ntau lub hnub qub muaj qee yam txaus nyiam zog uas ua rau huab cua ntawm ib qho deb. Thaum koj txav deb ntawm qhov chaw ntawm lub hnub qub, qhov ceev ntawm cov pa roj tsawg hloov pauv.
Piv txwv li, muaj Karman kab, uas yog suav hais tias yog ib qho kev txhais nrog rau sab nraud ntawm lub ntiaj teb ciam teb. Tom qab nws, tus nqi ntawm cov roj isotropic siab txo qis hauv kev sib piv nrog lub hnub ci hluav taws xob thiab lub zog siab ntawm lub hnub ci cua, yog li nws nyuaj rau kev txhais lub siab ntawm cov pa roj tsawg.
Sab nraum qhov chaw yog tag nrho ntawm cov photons, relic neutrinos uas nyuaj rau kev ntes.
ntsuas nta
Lub tshuab nqus tsev feem ntau yog txiav txim siab los ntawm tus nqi ntawm cov khoom uas tseem nyob hauv lub cev. Cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm kev ntsuas ntawm lub xeev no yog qhov siab tshaj plaws, ntxiv rau, cov tshuaj lom neeg muaj pes tsawg leeg ntawm cov roj thiab nws qhov kub thiab txias tau muab rau hauv tus account.
Ib qho tseem ceeb parameter rau lub tshuab nqus tsev yog qhov nruab nrab tus nqi ntawm txoj kev ntev ntawm cov pa roj uas tseem tshuav hauv lub cev. Muaj kev faib tawm ntawm lub tshuab nqus tsev rau qee qhov sib txawv raws li cov thev naus laus zis uas tsim nyog rau kev ntsuas: cuav, txuj ci, lub cev.
Lub tshuab nqus tsev
Nov yog kev tsim cov khoom lag luam los ntawm cov khoom siv thermoplastic niaj hnub hauv daim ntawv kub uas siv cov cua tsis tshua muaj siab lossis lub tshuab nqus tsev.
Nqus txoj kev yog suav tias yog ib qho kev kos duab, vim tias cov ntawv yas yog rhuab,nyob rau saum lub matrix, mus txog rau tej yam kub tus nqi. Tom ntej no, daim ntawv rov ua dua cov duab ntawm matrix, qhov no yog vim qhov tsim ntawm lub tshuab nqus tsev ntawm nws thiab cov yas.
Electrovacuum devices
Lawv yog cov khoom siv uas tsim los tsim, nthuav dav, thiab hloov hluav taws xob hluav taws xob. Hauv cov cuab yeej zoo li no, huab cua raug tshem tawm ntawm qhov chaw ua haujlwm, thiab lub plhaub impermeable yog siv los tiv thaiv ib puag ncig. Piv txwv ntawm cov khoom siv no yog cov khoom siv hluav taws xob nqus tsev vacuum, qhov twg cov electrons haum rau hauv lub tshuab nqus tsev. Incandescent teeb kuj tseem suav tau tias yog cov khoom siv nqus tsev.
Gases at low pressures
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Cov roj yog hu ua cov roj tsis txaus ntseeg yog qhov tsis txaus ntseeg, thiab qhov ntev ntawm txoj kev molecular yog piv rau qhov loj ntawm lub nkoj uas cov roj nyob. Nyob rau hauv xws li ib tug lub xeev, ib tug txo nyob rau hauv tus naj npawb ntawm electrons yog pom nyob rau hauv feem rau qhov ceev ntawm cov roj.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv uas tsis tshua muaj roj, muaj kev xyaum tsis muaj kev sib txhuam sab hauv. Hloov chaw, kev sib txhuam sab nraud ntawm cov pa txav tawm ntawm phab ntsa tshwm, uas tau piav qhia los ntawm kev hloov pauv ntawm lub zog ntawm cov molecules thaum lawv sib tsoo nrog lub nkoj. Hauv qhov xwm txheej zoo li no, muaj qhov sib npaug ncaj qha ntawm qhov nrawm ntawm cov khoom thiab qhov ceev ntawm cov pa.
Thaum lub tshuab nqus tsev tsis tshua muaj, kev sib tsoo ntau zaus ntawm cov khoom siv roj hauv cov ntim puv tau pom, uas yog nrog los ntawm kev sib pauv ntawm thermal zog. Qhov no piav qhia txog kev hloov pauv tshwm sim (diffusion, thermal conductivity), uas yog siv rau hauv cov thev naus laus zis niaj hnub no.
Tau txais cov pa roj tsawg
Kev tshawb fawb thiab kev tsim kho ntawm cov khoom siv nqus tsev vacuum pib nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua puas xyoo. Xyoo 1643, Italian Torricelli tau tswj xyuas tus nqi ntawm huab cua siab, thiab tom qab tsim lub tshuab piston twj tso kua mis nrog cov dej tshwj xeeb los ntawm O. Guericke, lub sijhawm tiag tiag tshwm sim rau kev tshawb fawb ntau ntawm cov yam ntxwv ntawm cov pa roj tsawg. Nyob rau tib lub sijhawm, qhov muaj peev xwm ntawm qhov cuam tshuam ntawm lub tshuab nqus tsev nyob tau raug kawm. Cov kev sim ua nyob rau hauv lub tshuab nqus tsev nrog cov hluav taws xob tso tawm ua rau pom qhov tsis zoo electron, X-ray hluav taws xob.
Ua tsaug rau lub peev xwm ntawm lub tshuab nqus tsev kub, nws tau dhau los piav qhia txog cov txheej txheem ntawm kev hloov cov cua sov, siv cov ntaub ntawv theoretical rau kev txhim kho cov thev naus laus zis niaj hnub cryogenic.
Siv lub tshuab nqus tsev
Xyoo 1873 thawj lub tshuab nqus tsev vacuum tau tsim. Lawv tau los ua ib lub teeb incandescent, tsim los ntawm Lavxias teb sab physicist Lodygin. Txij thaum ntawd los, kev siv lub tshuab nqus tsev tau nthuav dav, txoj hauv kev tshiab kom tau txais thiab kawm lub xeev no tau tshwm sim.
Ntau hom lub tshuab nqus tsev tau tsim nyob rau lub sijhawm luv:
- rotational;
- cryosorption;
- molecular;
- diffusion.
Thaum pib ntawm lub xyoo pua nees nkaum, tus kws tshaj lij Lebedev tau tswj hwm los txhim kho cov hauv paus kev tshawb fawb ntawm lub tshuab nqus tsev. Txog thaum nruab nrab ntawm lub xyoo pua xeem, cov kws tshawb fawb tsis tau tso cai kom tau txais lub siab tsawg dua 10-6 Pa.
BTam sim no, lub tshuab nqus tsev yog tsim txhua yam hlau kom tsis txhob xau. Lub tshuab nqus tsev twj tso kua mis siv tsis tau tsuas yog nyob rau hauv kev tshawb fawb soj ntsuam, tab sis kuj nyob rau hauv ntau yam lag luam.
Piv txwv li, tom qab kev txhim kho ntawm kev khiav tawm tshwj xeeb txhais tau hais tias tsis ua qias neeg siv, qhov kev cia siab tshiab rau kev siv tshuab nqus tsev tau tshwm sim. Hauv chemistry, cov tshuab no tau nquag siv rau kev soj ntsuam zoo thiab ntau yam ntawm cov khoom ntawm cov khoom ntshiab, kev sib cais ntawm cov khoom sib xyaw ua ke, thiab kev tshuaj xyuas tus nqi ntawm ntau yam txheej txheem.
